Karla Faccio* y Márcia Elisa Soares Echeveste**
Recibido: 16-03-2010 - Aprobado: 10-07-2010
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| RESUMEN: La gestión de requisitos y la gestión de parámetros críticos del producto son abordadas de forma independiente. Se pretende reorganizar las fases, uniformizando el lenguaje y eliminando la sobreposición de fases y herramientas. De esa manera, el objetivo de este artículo es proponer un método de despliegue de los requisitos en parámetros críticos relacionados con el PDP constituido por un conjunto de fases, técnicas y herramientas. A partir de una revisión de literatura sobre PDP, gestión de requisitos y gestión de parámetros críticos fue posible desarrollar una propuesta relacionada con las principales herramientas sugeridas por la literatura consultada, destacando principalmente el uso de QFD (Quality Function Deployment). Palabras clave: Gestión de requisitos, Gestión de los parámetros críticos, PDP. |
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A estruturação do Processo de Desenvolvimento de Produtos (PDP) envolve duas grandes etapas: a organização das atividades e a gestão do fluxo de informações que permeia essas atividades desde a identificação de oportunidades de mercado e de possibilidades técnicas em informações para a fabricação de um produto comercial (Clark, Fujimoto, 1991). A gestão deste processo envolve entradas e saídas de conhecimentos e informações no processo interagindo com diferentes fontes de informação dentre as áreas funcionais, fornecedores e clientes (Rozenfeld et al., 2006).
O gerenciamento destas informações em geral é realizado por meio de registro de documentos e ferramentas que auxiliam na transformação da informação em conhecimento que sustentará as entradas das fases subseqüentes. No início do desenvolvimento, a equipe parte de informações sobre o mercado as quais são traduzidas em requisitos que o produto/serviço deve atender. Neste sentido, a interpretação das demandas do mercado na concepção do produto é uma das atividades mais importantes do PDP. As decisões tomadas nas fases de concepção do produto orientam as demais fases de desenvolvimento e necessitam ser gerenciadas, uma vez que a falta de entendimento dos requisitos demandados nas fases iniciais do PDP pode levar a soluções que não atendam ao mercado.
Neste contexto, um desafio para os desenvolvedores de produto é a gestão dos requisitos de um produto/serviço e, a partir disso, transformar estes requisitos em parâmetros críticos. Entende-se por requisito do produto uma característica do produto que tenha valor e utilidade para o cliente (Young, 2003). A gestão dos requisitos parte da estratégia da empresa até o conceito do produto e, quando detalhado, os requisitos devem ser representados em forma de parâmetros do produto ou serviço, e aqueles determinantes para a qualidade do produto/serviço são denominados de parâmetros críticos.
A gestão de parâmetros críticos (Critical Parameters Management - CPM) estuda a conversão das demandas do mercado em especificações críticas para a funcionalidade do produto. O emprego do CPM capacita a estruturar as ferramentas e métricas entre as fases do PDP (Creveling et al., 2003). O CPM incorpora uma nova dimensão ao PDP, uma vez que contribui no gerenciamento dos requisitos do cliente desde as fases iniciais do desenvolvimento de um produto.
Entretanto, não há delineada uma visão mais unificada da formação e do controle dos requisitos e de como estabelecer sua rastreabilidade ao longo das fases do PDP. A gestão de requisitos e seus desdobramentos por meio da gestão dos parâmetros críticos vêm sendo tratados de forma fragmentada, não explícita, sendo que não foi identificado na literatura um método que estruture como os requisitos são desdobrados em parâmetros críticos do produto ao longo do PDP.
Os dois assuntos, em geral, são tratados de forma fragmentada por áreas de conhecimento diferentes. Enquanto a gestão de requisitos é destacada na engenharia de produto nas fases iniciais e principalmente no levantamento de informações, a gestão dos parâmetros críticos é evidenciada pela engenharia de qualidade, durante a fase de planejamento da produção. Em razão deste problema, este artigo apresenta uma proposta para integrar os requisitos utilizados na concepção do produto em parâmetros críticos para a qualidade do produto. Assim, o objetivo desse artigo é propor um método de desdobramento dos requisitos em parâmetros críticos do produto relacionado ao PDP constituído por um conjunto de fases, técnicas e ferramentas.
O método proposto neste artigo pretende apresentar um caminho para facilitar a gestão dos requisitos e parâmetros críticos por meio de ferramentas aplicáveis ao PDP, que proporcionem rastreabilidade aos requisitos. As ferramentas e metodologias capacitam o desdobramento das informações, organizando-as entre diferentes fases e setores funcionais que participam deste processo. Neste caso, ressalta-se que a solução encontrada refere-se a bens e serviços manufaturáveis como equipamentos e produtos físicos. Dentre essas metodologias pode-se citar a QFD (Quality Function Deployment) como base para o planejamento da qualidade que desdobra os requisitos em parâmetros ao longo de todo o ciclo de vida do projeto do produto. Essa metodologia é sugerida por autores de desenvolvimento de produto como auxílio na identificação dos atributos e parâmetros críticos de projetos.
O QFD parte do conhecimento da voz do cliente e os desdobra em requisitos técnicos, podendo permear todas as fases do PDP. Esta metodologia é particularmente útil nas fases iniciais, nas quais a orientação para o mercado é o ponto de partida para o planejamento do conceito do produto (Pahl, Beitz, 1996; Ullman, 1997; Back et al., 2008; Roozenburg, Eekels, 2000; Ulrich, Eppinger, 2000; Rozenfeld et al., 2006). Neste contexto, propõe-se o uso do QFD como base ao longo das fases do PDP combinado às demais ferramentas da qualidade e de desenvolvimento de produtos freqüentemente utilizadas de forma pontual por diversos autores do PDP, as quais são apresentadas na seqüência.
O artigo está estruturado em cinco seções. A segunda seção apresenta os procedimentos metodológicos empregados neste artigo. Na terceira é apresentada uma revisão de literatura sobre os principais conceitos utilizados neste artigo: PDP, gestão de requisitos e gestão de parâmetros críticos. A quarta e a quinta seção mostram os resultados do trabalho, sendo que é apresentado, respectivamente, o cenário da gestão de requisitos e gestão de parâmetros críticos e o método de desdobramento dos requisitos em parâmetros críticos. A sexta seção apresenta uma discussão e um prosseguimento do estudo. Por fim são apresentadas as conclusões do artigo.
O método de pesquisa empregado neste artigo é di tipo exploratória, uma vez que tem como objetivo proporcionar maior familiaridade com o problema, tornando-o mais explícito (Diehl. Tatim, 2004). A construção do método de desdobramento dos requisitos em parâmetros críticos relacionado ao PDP é baseada em uma pesquisa bibliográfica, por esta razão esta pesquisa pode também pode ser classificada quanto ao procedimento como uma pesquisa bibliográfica.
Este trabalho foi realizado em quatro etapas. Inicialmente buscou-se (1) o entendimento das fases de um processo de desenvolvimento de produto. Na seqüência, como os autores apresentam a (2) gestão dos requisitos neste processo. Da mesma forma, como os autores tratam a (3) gestão de parâmetros críticos. Finalmente, a última etapa corresponde a proposta de um método que combine as informações de ambas as fontes para o desdobramento dos requisitos em parâmetros críticos relacionado ao PDP (4). A Figura 1 representa a região de intersecção da pesquisa realizada nas quatro etapas supracitadas.
Figura 1– Delineamento da pesquisa
Este trabalho parte do levantamento de informações sobre o produto, após a aprovação do mesmo na gestão de portfólio da empresa (pré-desenvolvimento). Igualmente, a ênfase é na gestão dos parâmetros críticos do produto, os quais dependem dos requisitos do produto. Neste trabalho não serão contemplados outros requisitos inerentes às características intrínsecas do produto, como requisitos estratégicos, de serviços, ambientais, de processo de controle de tempo e custos. Em outras palavras, o escopo deste trabalho refere-se aos requisitos das características do produto após a aprovação do projeto de seu desenvolvimento.
O referencial teórico deste artigo apresenta primeiramente uma visão sobre o PDP, suas macro-fases e principais objetivos. Na seqüência, é apresentado como a bibliografia consultada trata o tema de gestão de requisitos e parâmetros críticos no PDP.
O PDP consiste em uma seqüência de passos ou atividades as quais empregam o conceito, planejamento e comercialização de um produto (Ulrich, Eppinger, 2000). Para Pahl et al. (2005), a atividade crucial no PDP consiste em um processo de análise e síntese, que passa por etapas de trabalho e de decisão. Um processo pode ser considerado uma seqüência de fases que transforma um conjunto de entradas em um conjunto de saídas (Ulrich, Eppinger, 2000). Algumas organizações definem um processo de desenvolvimento detalhado e preciso, enquanto que outras ainda não são capazes de descreverem seus processos (Pahl et al., 2005).
O modelo referencial proposto por Rozenfeld et al. (2006) contempla três macro-fases e nove fases (FIGURA 2). A Figura 2 apresenta sucintamente os objetivos e os resultados das fases do modelo de PDP elaborado por Rozenfeld e colaboradores (2006), que consiste em um registro da coletânea das melhores práticas e estudos de diversos autores sobre o tema.
Figura 2 – Processo de Desenvolvimento de Produtos de Rozenfeld et al. (2006)
O término de cada fase é sinalizado por um conjunto de resultados, chamados de deliverables. Este material é analisado, revisto e aprovado ou reprovado em reuniões gerencias denominadas de gates. A principal razão em dividir em fases e gates é reduzir o risco associado a um novo desenvolvimento (Creveling et al., 2003)
Cabe salientar que o método elaborado neste trabalho seguirá fases genéricas do PDP, sem a vinculação a um modelo referencial específico. As fases comuns a todos os modelos foram nomeadas como: identificação de oportunidades, levantamento de informações, geração do conceito e detalhamento do projeto do produto. Ressaltando que a fase de identificação de oportunidades não faz parte do escopo deste trabalho.
O levantamento de informações é a fase na qual se organiza os requisitos do produto; a geração do conceito é a fase que ocorre trade-offs, na qual os requisitos são combinados para formarem diferentes arquiteturas dos produtos; e o detalhamento do projeto do produto é a fase que o conceito do produto é detalhado em parâmetros e especificações. Estas fases são fundamentais para a gestão dos requisitos.
Um requisito pode ser definido como descrições de como o sistema deve se comportar e as suas restrições operacionais (Kotonya, Sommerville, 2000). Para Rozenfeld et al. (2006) requisitos são características que o produto deve atender segundo os valores-meta, desdobrados a partir das demandas dos clientes, que são as necessidades organizadas, categorizadas e estruturadas.
A gestão de requisitos (do inglês Requirements Management - RM) pode ser definida como a estruturação e administração de informação para elicitação, derivação, análise, coordenação, tradução e localização dos requisitos durante o ciclo de vida do produto (Hoffmann et al., 2004).
A elaboração da lista de requisitos envolve dois estágios. No primeiro estágio são definidos e documentados os requisitos de negócio. No segundo estágio, estes requisitos são complementados ou melhor detalhados. As principais etapas para elaboração de uma lista de requisitos são: planejamento do produto (liberação para desenvolvimento); definição dos requisitos para o mercado e para os clientes; documentação dos mesmos; lista de verificação e, por fim, há a definição da lista de requisitos. Conforme mencionado, este trabalho parte da liberação para o desenvolvimento, isto é, aprovação do projeto do produto. Para auxiliar na elaboração da lista de requisitos, e a conversão destes em requisitos do produto, sugere-se a utilização da metodologia QFD. Esta metodologia é indicada para auxiliar na elaboração da lista de requisitos por meio de uma melhor formulação das demandas dos clientes (Pahl et al., 2005).
Antes de iniciar a fase de desenvolvimento do produto, as especificações das variáveis para elaboração do conceito são identificadas, uma vez que influenciam o andamento do projeto e determinam o formato do produto. Este esclarecimento é realizado por meio de um processo que gera a lista de requisitos do produto. A lista de requisitos deve conter, por exemplo, as informações do usuário (empresa e departamento), denominação do projeto/produto, requisitos classificados em necessidades, data da elaboração da lista completa, data da última revisão, número da edição como identificação e número de páginas (Pahl et al., 2005).
As fases da gestão de requisitos, segundo Young (2003) e Marx (2009), compreendem: (1) mapeamento do cenário; (2) identificação dos stakeholders; (3) entendimento/levantamento das necessidades dos stakeholders; (4) transformação das necessidades em requisitos dos stakeholders (identificação e esclarecimento dos requisitos); (5) análise de conflitos, negociação e priorização dos requisitos; (6) obtenção dos requisitos do produto/sistema (teste, verificação, validação e especificação dos requisitos); (7) conversão dos requisitos em funções; (8) desdobramento dos requisitos (alocação dos requisitos em subsistemas); (9) monitoramento dos requisitos.
Em relação à gestão de requisitos, foram identificadas diversas ferramentas para a análise dos trade-offs entre os requisitos. Verifica-se que vários autores citam a Matriz de Pugh (Pahl Beitz, 1996; Ullman, 1997; Ulrich, Eppinger, 2000; Rozenfeld et al., 2006; Back et al., 2008). Crawford e Di Benedetto (2000) e Ulrich e Eppinger (2000) sugerem também a utilização da ferramenta estatística Análise Conjunta, uma vez que essa técnica é útil para refinar as especificações dos produtos. Para Sauerwein et al. (1996), o modelo Kano auxilia nas situações de trade-offs no desenvolvimento de produtos, uma vez que o modelo consegue identificar quais requisitos do produto influenciam mais a satisfação dos clientes.
Um método que integra informações é denominado na literatura por DFSS (Design for Six Sigma). O DFSS consiste em uma metodologia baseada em ferramentas analíticas para auxiliar no desenvolvimento de novos produtos (Creveling et al., 2003). O DFSS considera as exigências do mercado e dos clientes, e verifica quantitativamente o quanto as especificações estão sendo atendidas por meio do cálculo de índices de capacidade entre as fases do PDP.
Creveling et al. (2003) apresentam a gestão de requisitos em um contexto de DFSS para verificar as relações das variáveis críticas para o processo: O CPM (Critical Parameters Management). O CPM concentra esforços nas características críticas do produto que, quando controladas e ajustadas, poderão garantir melhorias no produto final. Por sua vez, o CPM compreende as seguintes atividades: (i) Identificação das necessidades críticas do mercado; (ii) Exigências técnicas críticas; (iii) Respostas funcionais críticas; (iv) Parâmetros funcionais críticos; (v) Especificações críticas para a função.
Cada fase do CPM tem como entrada e saída variáveis mensuráveis que representam os parâmetros. Os parâmetros podem ser definidos como variáveis mensuráveis que caracterizam os Sistemas, Subsistemas e os Componentes (SSC´s). Os sistemas são influenciados por variáveis dos subsistemas. E os subsistemas, por sua vez, são influenciados por variáveis dos componentes.
A Figura 3 mostra o desdobramento dos sistemas, subsistemas e componentes. As exigências partem das demandas do mercado, que são aquelas características percebidas pelos clientes. Em um primeiro nível, os sistemas (Y) são influenciados por variáveis dos subsistemas (X). Em outro nível, mais abaixo, os subsistemas (Y) são influenciados pelas variáveis dos componentes (X). As tolerâncias e exigências da manufatura são associadas aos componentes (Creveling et al., 2003). Note que, na Figura 3, demanda #1, demanda #2 e demanda #3 são os requisitos dos clientes e Y1, Y2, Y3 são os requisitos do produto. O relacionamento entre essas variáveis é dado pela função de transferência sistema/subsistema/componente: . A análise de regressão pode ser utilizada para criar as funções de transferência a partir das medições das entradas e saídas dos sistemas (Creveling et al., 2003; Vrinat, 2007).
Em relação à gestão de requisitos e parâmetros críticos há uma sobreposição, porém com ênfases diferentes. A gestão de requisitos enfatiza o desdobramento, a seleção e priorização dos requisitos dos clientes em requisitos do produto, enquanto que a gestão de parâmetros críticos enfatiza as características dos componentes e subsistemas que impactam significativamente nos requisitos do produto.
Figura 3 - Gestão de Parâmetros Críticos
Fonte: Adaptado de Creveling et al. (2003)
A visão do CPM é de sistemas para subsistemas e componentes, isto é, o produto é desmembrado flow-down (FIGURA 4). Essa fase está associada à geração do conceito no desenvolvimento de produtos. Na fase seguinte, verifica-se se os resultados encontrados atendem às especificações desejadas no início do PDP, calculando-se a capacidade dos parâmetros críticos. Esse cálculo segue o raciocínio contrário, flow-up, isto é, garantindo-se a capacidade dos componentes, garante-se a capacidade dos subsistemas e dos sistemas que estão relacionados. Neste caso, a fase é o detalhamento do projeto do PDP.
O CPM utiliza como métrica os índices de Cp e Cpk. Esses índices da capacidade do processo são: o índice de capacidade potencial do processo (Cp), que mede quanto o processo pode fabricar o produto-serviço satisfazendo às tolerâncias especificadas; e o índice de capacidade do processo nominal (Cpk), que mede o desempenho do processo, isto é, considera a amplitude e o deslocamento relativo da média em relação às especificações (Montgomery, 2004). Segundo Rozenfeld et al. (2006), a capacidade do processo é utilizada para identificar os índices do processo de manufatura e serve para monitorar o processo, procurando garantir que ele consiga fornecer as tolerâncias das especificações dos SSC’s, que resultam nos parâmetros críticos do produto final.
Figura 4 - Desdobramento flow-down das exigências do sistema para as exigências dos componentes
Fonte: Adaptado de Judd (2005)
Em relação aos parâmetros críticos dos SSC’s verifica-se que a nomenclatura diverge dentre os autores pesquisados. Pahl et al. (2005) comentam que o QFD pode auxiliar na definição de exigências técnicas críticas e na identificação de componentes críticos, mas não apresentam uma aplicação dessa ferramenta em algum exemplo prático. Os autores Ullman (1997), Rozenfeld et al. (2006) e Back et al. (2008) sugerem como apoio para a gestão de parâmetros críticos o método Taguchi (Projeto Robusto) e DOE (Design of Experiments). O projeto robusto inicia com o entendimento da voz do cliente para identificar quais requisitos atendem a um conceito robusto, isto é, quando o conceito do produto é resultado do melhor equilíbrio entre os trade-offs dos requisitos tornando-o menos sensível aos fatores de variação que podem causar falhas posteriores (Dickinson, 2006). Este projeto foi desenvolvido e validado por Dr. Genichi Taguchi entre os anos 50 e 60, e consiste em uma metodologia eficiente e sistemática que aplica a estatística experimental para melhorar o planejamento de produtos e processos de manufatura por meio de um estudo dos fatores controláveis sob os fatores ruído. Os fatores ruído são aqueles que afetam o desempenho do sistema, mas que não podem ser controlados ou a equipe de trabalho não tem interesse em controlá-los. Assim, um projeto robusto é aquele cujo produto é menos sensível aos fatores de ruído (Phadke, 1989; Myers; Khuri; Vining, 1992; Montgomery, 2001; Hu, Yang, Taguchi, 2000).
Para Clausing (1994), a ferramenta FMEA (Failure Mode and Effects Analysis) pode ser utilizada para identificar os parâmetros funcionais críticos, fatores controláveis e fatores ruídos.
Concluindo, para Judd (2005), a gestão de parâmetros críticos é um método de suporte ao PDP. A captura sistemática do conhecimento proveniente do desempenho do produto adiciona valor ao programa de desenvolvimento e valor para a companhia, pois fornece a possibilidade de reusar, compartilhar e distribuir este conhecimento do desempenho do produto por toda a organização.
Vol. 31 (4) 2010
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